一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种实时实现压力平衡的方法和装置，尤指一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置；由一个压力缓冲器通过连接管路与一个气体缓冲罐连接形成压力波动平衡系统；所述的压力缓冲器安装于一外筒体中，其整体结构包括内波纹管、外波纹管、内轴、限位机构、外容器、镜面结构和位移测量系统，内波纹管与外波纹管之间通过内轴连接，使内波纹管的运动位移可传递至外波纹管，外波纹管实现内轴的密封；气体缓冲罐通过连接管路连接在压力缓冲器的气体侧，以实现气体侧的压力保持恒定；本发明专利技术具有结构紧凑、操作方便、调节精度高、压力平衡时间短而稳定的特点，是一般闭式液体循环回路系统调节系统工作压力的一种高效可行的装置。

【技术实现步骤摘要】
一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置
本专利技术涉及一种实时实现压力平衡的方法和装置，尤指一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置。
技术介绍
在闭式液体循环回路系统中，压力的波动对于系统的影响非常大，常常有冲击压力高达正常运行压力的十倍甚至数十倍，进而造成循环系统损坏的现象。尤其是在低温液体闭式循环系统中，系统热负荷的变化通常使得低温介质的温度发生变化，进而导致循环工作压力显著波动。为保证循环系统的正常稳定运行，需要对系统进行压力调节，使得循环工作压力在一定范围内保持恒定。对于常温液体循环回路系统压力波动的调节，中国专利公开文献公告号为CN201461614U中描述了一种采用弹簧调节液压系统压力波动的装置，其特征在于，壳体的下端固定在液压系统的油路上，两个滑块滑配在壳体孔中，弹簧置于两滑块之间，通过弹簧的弹性运动来实现液压系统的压力平衡。然而，涉及一些对环境有较大影响的液体，滑块密封性能的好坏将严重影响压力缓冲装置能否正常运行。对于低温液体循环回路系统压力波动调节，常用的方法是在低温液体循环回路系统中设置杜瓦，通过气液相变调节来改变循环系统的压力使其恢复平衡。具体而言，是在杜瓦中加装电加热器。当系统热负荷增大导致低温液体温度升高进而出现压力增大时，通过撤掉一部分电加热器的功率，杜瓦内一部分气相冷凝成液相，从而使得杜瓦内的压力减小，低温液体循环回路系统的工作压力随之减小并恢复到平衡状态。另一方面，当系统热负荷减小导致低温液体的温度降低进而出现压力减小时，通过增加杜瓦内电加热器的功率，使得杜瓦内一部分的液相气化，从而使得低温液体循环回路系统的工作压力随之增大并恢复到平衡状态。然而，该方法在实现低温液体循环回路系统压力波动调节时存在一定的不足之处：杜瓦内的气液相变调节压力的方式，无法实现精准控制，因而调节精度较差；并且由于电加热器功率的调节存在着时间延迟，控制滞后将引起系统压力在短时间内波动剧烈，不利于液体循环回路系统的稳定运行；虽然中国专利公开号为CN101620036A一种基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置公开了一种测量波纹管在某一工作压力下的位移和容积的装置，尤指一种能提高波纹管容积和位移的测量精度的基于压力平衡式的波纹管容积位移关系的检测装置，但该装置结构较为复杂,同时与本专利技术创造中的测量方法存在明显不同。
技术实现思路
为了弥补现有技术中的不足，本专利技术旨在公开一种能够应用于常温液体或低温液体的循环回路系统中，通过波纹管的拉伸或收缩的情况实现容积补偿，用于调节液体循环回路系统的压力波动的一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，其特征在于：所述的装置由一个压力缓冲器通过连接管路与一个气体缓冲罐连接形成压力波动平衡系统，所述的压力缓冲器安装于一外筒体中，其整体结构包括内波纹管、外波纹管、内轴、限位机构、外容器、镜面结构和位移测量系统，其中，内波纹管、内轴、限位机构安装于外容器中，内波纹管与外波纹管之间通过内轴连接，使内波纹管的运动位移可传递至外波纹管，外波纹管实现内轴的密封；所述位移测量系统包括激光位移传感器或线性可变差动变压器，所述的镜面结构安装在外筒体端面，位移传感器安装在镜面结构正对上方对波纹管变形量进行测量，监测内波纹管的运动位移传递至外波纹管的运动情况，从而实时监控压力缓冲器的工作状态；正常工作时，液体工作介质将包围内波纹管并充满外容器的整个空间，内波纹管内侧充满气体工作介质，并通过连接管路连接至气体缓冲罐；所述的气体缓冲罐为一常温气体储罐，通过连接管路连接在压力缓冲器的气体侧，以实现气体侧的压力保持恒定。所述的限位机构包括上止点和下止点，通过上、下止点限制内波纹管的变形程度。所述内波纹管可为焊接波纹管；外波纹管为焊接波纹管或成型波纹管。所述的液体循环回路系统中的液体工作介质为低温液体或常温液体。所述的气体缓冲罐中气体工作介质为沸点低于液体循环回路系统中工作介质的气体。所述的液体循环回路系统由终端用户、动力元件、控制元件以及用于平衡液体循环回路压力波动的装置连接形成的闭式低温液体循环回路系统，当低温液体循环回路正常工作时，若终端用户因工作产生热负荷引起低温液体压力波动，压力缓冲器的波纹管受到液体侧及气体侧不平衡压力的作用而被压缩或拉伸，液体侧的容积相应地得到补偿或压缩，从而使得液体侧的压力恢复到平衡压力，由此实现了对低温液体循环回路的压力波动的平衡控制。所述的压力缓冲器的外容器外侧包裹绝热材料做绝热处理，外容器外侧设置为真空环境。所述的液体循环回路系统由执行元件、动力元件、控制元件以及用于平衡液体循环回路压力波动的装置连接形成的闭式常温液体循环回路系统，当常温液体循环回路正常工作时，若执行元件因执行命令而使常温液体的热负荷变化进而引起液体压力波动，压力缓冲器的波纹管受到液体侧及气体侧不平衡压力的作用而被压缩或拉伸，液体侧的容积相应地得到补偿或压缩，从而使得液体侧的压力恢复到平衡压力，由此实现了对常温液体循环回路的压力波动的平衡控制。本专利技术的有益效果是：本专利技术一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置提供一种利用压力缓冲器中的波纹管的拉伸与收缩将液体工作介质的压力波动传递至气体缓冲罐中的气体工作介质，从而实现液体工作介质压力波动控制的方法和装置，首先波纹管良好的密封性能，能避免液体工作介质被气体工作介质污染，其次辅助的位移测量能够直观准确地显示波纹管的运动情况，能够实现实时监控；再者整个压力缓冲装置结构简单，操作方便；相对于其他压力波动控制手段，具有结构紧凑、操作方便、调节精度高、压力平衡时间短而稳定的特点，是一般闭式液体循环回路系统调节系统工作压力的一种高效可行的装置。附图说明图1为本专利技术压力缓冲装置的结构示意图；图2为将本专利技术的压力缓冲装置用于低温液体闭式循环回路系统的示意图；图3为将本专利技术的压力缓冲装置用于常温液体闭式循环回路系统的示意图。附图标注说明：1-液体入口，2-外容器，3-限位机构，4-内波纹管，5-内轴，6-外波纹管，7-外筒体，8-镜面结构，9-位移传感器，10-液体出口，11-连接管路，12-气体缓冲罐。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的具体实施方式：一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，所述的装置由一个压力缓冲器通过连接管路11与一个气体缓冲罐12连接形成压力波动平衡系统，所述的压力缓冲器安装于一外筒体中，其整体结构包括内波纹管4、外波纹管6、内轴5、限位机构3、外容器2、镜面结构8和位移测量系统，其中，内波纹管4、内轴5、限位机构3安装于外容器2中，内波纹管4与外波纹管6之间通过内轴5连接，使内波纹管4的运动位移可传递至外波纹管6，外波纹管6实现内轴5的密封；所述位移测量系统包括激光位移传感器9或线性可变差动变压器，所述的镜面结构8安装在外筒体7端面，位移传感器9安装在镜面结构8正对上方对波纹管变形量进行测量，监测内波纹管4的运动位移传递至外波纹管6的运动情况，从而实时监控压力缓冲器的工作状态；正常工作时，液体工作介质将包围内波纹管4并充满外容器2的整个空间，内波纹管4内侧充满气体工作介质，并通过连接管路11连接至气体缓冲罐12；所述的气体缓冲罐12为一常温气体储罐，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，其特征在于：所述的装置由一个压力缓冲器通过连接管路与一个气体缓冲罐连接形成压力波动平衡系统，所述的压力缓冲器安装于一外筒体中，其整体结构包括内波纹管、外波纹管、内轴、限位机构、外容器、镜面结构和位移测量系统，其中，内波纹管、内轴、限位机构安装于外容器中，内波纹管与外波纹管之间通过内轴连接，使内波纹管的运动位移可传递至外波纹管，外波纹管实现内轴的密封；所述位移测量系统包括激光位移传感器或线性可变差动变压器，所述的镜面结构安装在外筒体端面，位移传感器安装在镜面结构正对上方对波纹管变形量进行测量，监测内波纹管的运动位移传递至外波纹管的运动情况，从而实时监控压力缓冲器的工作状态；正常工作时，液体工作介质将包围内波纹管并充满外容器的整个空间，内波纹管内侧充满气体介质，并通过连接管路连接至气体缓冲罐；所述的气体缓冲罐为一常温气体储罐，通过连接管路连接在压力缓冲器的气体侧，以实现气体侧的压力保持恒定。

【技术特征摘要】
1.一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，其特征在于：所述的装置由一个压力缓冲器通过连接管路与一个气体缓冲罐连接形成压力波动平衡系统，所述的压力缓冲器安装于一外筒体中，其整体结构包括内波纹管、外波纹管、内轴、限位机构、外容器、镜面结构和位移测量系统，其中，内波纹管、内轴、限位机构安装于外容器中，内波纹管与外波纹管之间通过内轴连接，使内波纹管的运动位移可传递至外波纹管，外波纹管实现内轴的密封；所述位移测量系统包括激光位移传感器或线性可变差动变压器，所述的镜面结构安装在外筒体端面，位移传感器安装在镜面结构正对上方对波纹管变形量进行测量，监测内波纹管的运动位移传递至外波纹管的运动情况，从而实时监控压力缓冲器的工作状态；正常工作时，液体工作介质将包围内波纹管并充满外容器的整个空间，内波纹管内侧充满气体工作介质，并通过连接管路连接至气体缓冲罐；所述的气体缓冲罐为一常温气体储罐，通过连接管路连接在压力缓冲器的气体侧，以实现气体侧的压力保持恒定。2.根据权利要求1所述的一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，其特征在于：所述的限位机构包括上止点和下止点，通过上、下止点限制内波纹管的变形程度。3.根据权利要求1所述的一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，其特征在于：所述内波纹管可为焊接波纹管；外波纹管为焊接波纹管或成型波纹管。4.根据权利要求1所述的一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，其特征在于：液体循环回路系统中的工作介质为低温液体或常温液体。5.根据权利要求1所述的一种用于平衡液体循环回路压力波动的装置，其特征在于：所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国平，张玙，王雅琼，丁美莹，何崇超，何昆，
申请(专利权)人：东莞中子科学中心，
类型：发明
国别省市：广东;44